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dna修复的原理，dna修复的几种形式

[所属分类:行业动态] [发布时间:2023-7-12] [发布人:邵玉倩] [阅读次数:] [返回]

科学家用自主研制设备发现独特性质化合物
来源：中国生物技术网，960化工网
山东拓普生物工程有限公司 http://www.topbiol.com
DNA又称脱氧核糖核酸，是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶四种化学碱基组成的生物遗传物质。
DNA的一个重要特性是可以自我复制，在这个过程中，DNA断裂时刻都在发生。
导致DNA断裂的原因大致可分为外源性与内源性两大类。
外源性因素包括物理因素(如紫外线和电离辐射)、化学因素（如化工原料、烟草等有机物）和生物因素（如病毒等）三种。
内源性因素主要是正常细胞代谢产生的有害物质，如脂质过氧化产生的活性氧(ROS)和活性氮(RNS)。
DNA修复（DNA repairing）是细胞对DNA受损伤后的一种反应，这种反应可能使DNA结构恢复原样，重新能执行它原来的功能；但有时并非能完全消除DNA的损伤，只是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来（如细胞的癌变等），但如果细胞不具备这修复功能，就无法对付经常在发生的DNA损伤事件，就不能生存。
dna修复的原理
对不同的DNA损伤，细胞可以有不同的修复反应。在哺乳动物细胞中发现了四个较为完善的DNA修复通路，分别是核苷酸切除修复、碱基切除修复、重组修复和错配修复。
1、核苷酸切除修复
通过切除-修复内切酶使DNA损伤消除的修复方法。一般是切除损伤区，然后在DNA聚合酶的作用下，以露出的单链为模板合成新的互补链，最后用连接酶将缺口连接起来。形成胸腺嘧啶二聚体会引起DNA双螺旋结构的变形，这样的损伤也可以通过核苷酸切除系统修复。修复系统中的主要酶ABC切除核酸酶。（右图）给出了ABC切除核酸酶修复DNA损伤的过程。首先ABC切除核酸酶从损伤部位的两侧切去含有损伤的DNA 链。然后，解旋酶除去内切酶切点之间的DNA片段，有时DNA片段由外切酶降解，产生单链缺口。然后在DNA聚合酶的催化下按照互补链填充缺口，切口最后通过DNA连接酶连接。
2、碱基切除修复
糖基化酶能识别DNA中的不正确碱基，如尿嘧啶、次黄嘌呤和黄嘌呤，这些碱基是由胞嘧啶、腺嘌呤和鸟嘌呤脱氨形成的。DNA糖基化酶可以切断这种碱基N-糖苷键，将其除去，形成的脱嘌呤或脱嘧啶部位通常称为"abasic"部位或AP位点。然后由AP内切核酸酶（AP endonucleases）切去含有AP位点的脱氧核糖-5-磷酸，在DNA聚合酶作用下重新放置一个正确的核苷酸，最后通过DNA连接酶将切口封闭（右图）。每种DNA糖基化酶通常对一种类型的碱基损伤特异。
3、重组修复
是DNA修复机制之一，即双链DNA中的一条链发生损伤，在DNA进行复制时，由于该损伤部位不能成为模板，不能合成互补的DNA链，所以产生缺口，而从原来DNA的对应部位切出相应的部分将缺口填满，从而产生完整无损的子代DNA的这种修复现象。这种修复现象最初是在大肠杆菌中发现的，对修复能力缺乏的菌株recA-，由于在接合时没有遗传重组的能力，所以DNA损伤的这种修复机制就被命名为重组修复。可是recA-株表现出多方面的缺陷，所以没有理由把这种修复现象理解为一定是通过遗传重组机制而产主的。
4、错配修复
在含有错配碱基的DNA分子中，使正常核苷酸序列恢复的修复方式。这种修复方式的过程是：识别出下正确地链，切除掉不正确链的部分，然后通过DNA聚合酶和DNA连接酶的作用，合成正确配对的双链DNA。
dna修复的几种形式
1、光复活和暗复活：一部分损伤的DNA在蓝色区域可见光处，尤其510nm波长的光照的条件下，DNA修复酶将损伤区域两端的磷酸酯键水解，切割受损的DNA，将新的核苷酸插入，由连接好形成正常的DNA，这叫光复活。受损伤的DNA也可能在黑暗时被修复成正常的DNA。这叫暗复活。
2、切除修复：在有Mg和ATP存在的条件下，uvrABC核酸酶在同一条单链上的胸腺嘧啶二聚体两侧位置，将包括胸腺嘧啶二聚体内的有12~13个核苷酸额单链切下。通过DNA多聚酶Ⅰ的作用，释放出被切割的12~13个核苷酸额单链。DNA连接酶缝合新合成的DNA片段和原有的DNA链之间的切割，完成修复。
3、重组修复：受损伤的DNA先经复制，染色体交换，使子链上的空隙部分面对正常的单链，DNA多聚酶修复空隙部分成正常链。留在亲链上的胸腺嘧啶二聚体依靠切除修复过程去除掉。
4、sos修复：在DNA收到大范围重大损伤时诱导产生一种应急反应，使细胞内所有的修复酶增加合成量，提高酶活性。或诱导产生新的修复酶修复DNA受损伤的部分而成正常的DNA。
5、适应性修复：细菌由于长期接触低剂量的诱变剂会产生修复蛋白（酶），修复DNA上因甲基化而遭受的损伤。
原文链接：https://www.xianjichina.com/news/details_302508.html
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